ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

В природе все живые организмы образуют комплексы, функциональное единство группировки организмов и окружающей среды. Состав группировок обусловлен сочетанием абиотических факторов, а также взаимоотношениями разных организмов, входят в него и объединенные общими потребностями. Связь между ними обеспечивает питание, защита, размножение всех жителей группировки. В результате такой взаимодействия организмов и среды их обитания образуется экологическая система. Основными свойствами экологической системы является ее целостность и относительная устойчивость, что проявляется в способности к саморегуляции и самообновлению.

Биогеоценоз - совокупность на определенном участке земной поверхности однородных взаимодействующих, связанных обменом веществ и энергии природных компонентов: горной породы, почвы, гидрологических условий, растений, животных и микроорганизмов. Почва и климат образуют экотоп, который определяет характер группировки. Биогеоценоз - целостная, саморегулирующаяся, относительно устойчивая система. Основной формой взаимосвязей организмов в біогеоценозі являются трофические связи. В біогеоценозі различают экотоп и биоценоз.

Все биоценозы имеют похожую структуру. Основу их образуют растительные группировки - фитоценозы, которые в процессе фотосинтеза осуществляют продуцирования органических веществ. Фітоценоз является динамической системой, которой свойственна сезонная и різнорічна изменчивость компонентов под влиянием экологических факторов. Другую часть биоценоза составляют животные (травоядные и плотоядные) - зооценоз. Зооценоз - совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых видов животных, которые населяют определенный биотоп. К биоценоза входят организмы, которые минерализуют органические вещества, - бактерии и грибы.

Биотическую часть биогеоценоза составляют три группы организмов, которые связаны между собой трофическими связями: продуценты, консументи и редуценти.

Продуценты - автотрофи, зеленые растения, способные синтезировать (производить) органические вещества из неорганических, аккумулируя при этом солнечную энергию.

Консументи - организмы, которые питаются готовыми органическими веществами, созданными фотосинтезуючими или хемосинтезуючими видами (продуцентами). Это все животные, человек, часть микроорганизмов, паразитические и насекомоядные растения. Различают консументи первого порядка, которые питаются растительной пищей, и консументи второго (третьего и т. д.) порядке, которые питаются животной пищей. Все консументи используют энергию химических связей, аккумулированную в органических веществах продуцентов.

Редуценти - гетеротрофні организмы, в основном бактерии и грибы, которые в процессе жизнедеятельности превращают органические остатки в неорганические вещества. Редуценти является завершающим звеном в круговороте веществ, образуя неорганические вещества для включения их в новый цикл.

Следовательно, в процессе жизнедеятельности организмов происходит непрерывный кругооборот энергии в природе, причем каждый вид использует лишь часть энергии, накопленной в органических веществах. В результате формируются цепи питания, которые представляют собой взаимосвязи видов, объединенных пищевыми отношениями, создает определенную последовательность передачи веществ и энергии. Каждая предыдущая звено является некоторой степени пищей для последующей.

Взаимосвязи в цепях питания проходят по схеме:

На каждой следующей звене цепи значительная часть энергии в виде тепла теряется, что ограничивает число звеньев в цепи питания. Но любой цепь начинается растениями (продуцентами) и заканчивается хищником, причем самым крупным. Редуценти разрушают вещества на каждом уровне и является последним, заключительными в пищевой цепи.

Правило экологической пирамиды. Вследствие потери энергии количество образующейся органической вещества на каждом следующем уровне трофической в цепи питания уменьшается. В среднем коэффициент полезного действия каждого звена не превышает 10%, поэтому типичный цепь питания состоит не более чем из 4-6 взаимосвязанных пищевых уровней.

На основе правила соотношения различных видов растений и животных в природных и искусственных экосистемах различают три типа экологических пирамид. Пирамида чисел - отражает число особей на каждом уровне цепи питания. Пирамида биомассы - количественное соотношение органического вещества, синтезированной на каждом уровне. Пирамида энергии показывает количество энергии в последовательных трофических уровнях.

Трофические цепи являются основными во взаимоотношениях в живой природе, но не единственным видом взаимосвязей между организмами. Одни виды могут участвовать в распространении, размножении, распространении других видов, создавая условия для их проживания. Именно благодаря многогранным и многочисленным связям между организмами и окружающей средой существуют виды в устойчивой, саморегулюючій экосистеме.